城市交通監控系統聯網應用發展

　　一、背景介紹

　　隨著智慧城市、平安城市建設的深入，監控系統的建設已經從條塊分割的建設模式發展到城市包圍圈建設；已經從純粹的視頻監控系統的建設，發展到全景監控、卡口監控、電子警察的多業務、多部門的綜合系統建設模式。針對群體性事件的發生，要求能夠實現全局性指揮和調度，針對帶有車輛屬性的犯罪行為能夠快速識別、實時控制等等，而這些要求都離不開多級系統的聯網和融合應用。

　　二、城市交通監控聯網應用的需求

　　1、全局性的應急指揮孤島式的監控系統，無法達成全局的應急指揮目標，條塊分割的監控系統針對城市的犯罪事件，不能形成全時空的線索路徑。從條塊分割的建設模式，到城市包圍圈建設模式，顯然需要系統間的聯網應用。

　　2、聯網平臺的架構考慮公安機關因為數據業務的保密性和敏感性，對公安辦公網做了全國統一的專網專建、采取了嚴格的隔離措施，稱為“內網”

　　，即我們熟知的金盾網。內網中承載了多種多樣的公安業務系統，如警綜系統、PGIS系統、接處警系統、八大庫情報系統等等，是公安的辦公辦案平臺。內網中也有視頻系統，常見的有警務督察系統、視頻會議系統等。內網部署內網聯網平臺，承擔的主要任務是接入內網視頻資源和專網共享平臺推送的圖像資源，通過國標方式向上級公安部門推送本區域圖像資源，對接各公安業務系統，針對公安各警種提供豐富的實戰業務應用。但作為大量視頻應用的城市交通監控系統占用很高的網絡帶寬，需要專門建設專網系統，如何從架構上考慮，把公安內網和外網系統的互聯應用結合起來。

　　3、多業務的系統整合目前的城市交通監控，建設了大量的視頻監控系統、電子卡口系統、電子警察系統，但是系統的之間相互割裂。視頻監控系統為公安部門作為社會治安使用；電子卡口針對車輛的抓拍，實現對車輛的布控監測，沒有聯系到視頻系統；其中電子警察系統主要為交警的違章處罰所用，現在大量的卡口式電警采集的信息沒有為公安的治安業務利用起來，相當于三套系統都是相互割裂，沒有有效的整合，沒有實現信息的共享聯動。而視頻信息、卡口信息、電警信息在城市治安的業務上完全可以很好整合起來，達到一點布控，全網響應的效果。

　　三、城市交通監控的包圍圈

        建設當前的城市交通治安監控系統劃分為四道防線。第一道防線城市周邊干道卡點防控系統，第二道防線城內干道卡點防控系統內，第三道防線室內街區監控防控體系，第四道防線核心熱點防控體系。這四道防線的建設是建立在一個城市多個城區的系統聯網應用基礎上的。就拿北京市來說，有16個區縣：4個遠郊區縣，外圍有房山、大興等區縣，內城有海淀、朝陽等4個區，再往里是東城、西城兩個核心區，這就形成了4到包圍圈，每個區縣作為獨立的機構，在業務應用上、系統選型上都有一定獨立自主性。如果要達到包圍圈的建設目的，不可避免的就要解決聯網整合的問題，實現全局性的應急指揮目標（如圖1所示）。在2012年6月1日，《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》(GB/T28181-2011)國家標準正式施行。按照公安部規劃和部署，到2015年要實現全國公安機關視頻圖像聯網調度和資源共享。通過GB/T28181確實解決了城市監控的多級聯網應用問題，實現資源的共享和城市內應急指揮調度。

　　四、聯網平臺的架構考慮

　　但是把城市范圍再放大一些，實現省市縣多節聯網。如何解決全省的城市交通監控聯網應用呢？聯網之后如何解決安全性問題呢？如何解決內網的業務和專網視頻的互通問題？

　　城市交通監控中的“專網”即是常見的天網系統傳輸承載網絡。由于視頻監控系統數據流量巨大，內網無法充分承載，所以為了不對公安日常辦公業

　　務造成影響，保障數據安全，各地的視頻系統都由專網承載。專網中的視頻監控平臺承擔的主要任務是整合專網內視頻資源、對接同級卡口平臺和第三方社會資源平臺。“外網”即是指運營商公網。社會面存在海量的視頻監控資源，有政府單位建設的、企事業單位建設的、學校、金融、電力、交通、商業場所等等。面對第三方資源的整合需求，產生了第三方社會資源整合接入平臺的概念。

　　省級、市級平臺設計與建設中，首先要解決架構問題，確定媒體流的主要承載與級聯網絡。主流的技術方案有兩種：一是以金盾網為主體，一是以專網（或虛擬專網）為主體。當然部分經濟發達地區，也有采用雙主體的建設模式。以專網或虛擬專網為承載主體時，在省、市、縣全部部署專網共享平臺，平臺間上下級聯，實現統一管理、統一調度、統一使用。同時，將每一級的信令流、媒體流按照新國標進行統一規范，并推送給同級聯網平臺。這種方案受限于當地的已有專網建設情況，由于許多地方還沒有建設大規模的專網承載網絡，或者專網承載不具有地域普遍性，所以無法采用。以公安金盾內網為承載主體時，在內網中部署省、市、縣三級聯網平臺，平臺間上下級聯，實現統一管理、統一調度、統一使用。對專網中的資源進行同級集成，將每一級的信令流、媒體流按照新國標進行統一規范，通過視頻安全邊界接入平臺進行接入（如圖2所示）。由于各地公安系統的金盾網都實現了全覆蓋，通過金盾網進行內網集成與級聯的模式具有普適性。同時，內網部署的聯網平臺可以方便的與公安各業務系統進行對接，如PGIS系統、警綜系統、大情報系統、三臺合一系統等等，從而實現同步深化實戰。

　　圖1北京城市監控防控體系

圖2以公安內網為載體的聯網平臺架構

　　五、多業務的系統整合

　　交通的本質是將“人、車、路”的內部要素進行相互關聯，其結果的好壞不僅取決于內部要素之間的整合協同，還受地理環境、產業結構及社會環境

　　等諸多外部環境的制約。經濟的快速發展，使系統中不確定的因素越來越多，有效的協調三者之間的關系，成為交通系統高效運行的關鍵。

　　交通監控系統是交通事業發展的一場革命。系統通過先進的信息技術、通信技術、控制技術、傳感技術、計算機技術和系統綜合技術有效的集成及應用，使人、車、路之間的相互作用關系以新的方式呈現，從而實現實時、準確、高效、安全、節能的目標。

　　交通監控的整體系統主要組成部分包括：信息綜合應用平臺、視頻監控、智能卡口、電子警察、信息采集和處理、信息發布和信息服務等內容。

　　1、交通信息綜合應用平臺

　　信息綜合應用平臺并非將各個子系統在數據和空間信息在物理上的簡單堆砌，而是在數據層面實現真正的融合和統一，并基于這些統一的數據實現城市交通的綜合管理職能，真正成為“無縫集成管理、綜合信息分析”的應用平臺。

　　通過整合集成各個子系統，集視頻監控、事件檢測、數據分析、誘導發布、違章記錄為一體的先進交通綜合控制平臺。達到可視化智能管理與控制和管理決策輔助支持，實現常態下的日常綜合交通管理和違章執法，以及面向事件的聯動控制和應急處置具有系統監控功能、事件檢測功能、交通誘導功能、電子警察功能、事故處理功能等。大幅提高交通網絡的運行效率，有效地解決交通擁擠的問題。

　　當一個事故或報警產生上報或者發生時，由監視模塊負責向管理員工作站發出報警提示，之后根據事故的級別地點等在地理信息系統上標注出相應的信息，并根據相應規則標注出有效的監控攝像機、信號機、GPS警車、卡口等電子設備為綜合指揮提供支持。同時根據相應的預案預提出需要通知的相關人員的名單，由管理員確認后對相關人員發出通知。之后，指揮決策者可以根據電子地圖上反映的情況快速合理的部署解決方案，直至事件處理完成。整個操作過程都會有相應的日志記錄，以便為以后更好地處理同類事件提供依據。

　　2、視頻監控系統

　　交通監控系統對攝像頭實時采集交通路口信息，系統將傳回的交通視頻信息進行智能化提取和行為分析。根據城市監控區域的不同，跟進不同的場景部署相應的采集設備。通常選擇高清槍型網絡攝像機對固定區域進行監視，選擇高清至高云臺攝像機作為至高點遠距離大范圍監控，或者高清高速球型網絡攝像機對大范圍區域進行巡視和重點監控。

　　作為前端路面監控點部署設備，網絡攝像機必須采用高性能設備：產品溫濕度范圍和工業防護設計，符合城市治安監控系統路面部署的要求。設備需專門針對室外惡劣環境使用設計，應采用工業級元件，溫度范圍廣（-10～＋60℃）；平均無故障間隔時間（MTBF）大于500,000小時，適合高要求的室外監控場合。

　　為滿足全天候7×24小時數據的采集，網絡攝像機要求具備全天候監控功能（彩色黑白日夜轉換），同時高速球型攝像機可集成紅外補光燈，以便適應夜間環境監控要求。槍型攝像機外置補光照射距離可達到30米，具體點位補光照射距離及角度根據監控覆蓋范圍選擇，高速球型攝像機自帶紅外補光燈照射距離可達到100米，與其圖像監控范圍相匹配。

　　3、智能卡口系統

　　智能卡口分為城市道路卡口和高速公路卡口兩種類型，兩種類型的卡口有其工作的重點，但也有共同的作用。但是一般的情況下這兩個系統并不是聯通的，所以在這種情況下將其接入到交通綜合管理平臺就顯得十分的重要。在交通綜合管理平臺中，高速卡口和治安卡口的數據是共享的，而且還可以共享電子警察的數據，這樣在追捕肇事逃逸、嫌疑車輛和交通違章時不僅能得到該車輛的即時地點，而且還能形成其運動的軌跡，通過地理信息系統直觀地顯示到作戰指揮屏幕，或者是決策者的面前，為其制定科學合理的追捕方案提供強有力的依據。

　　智能卡口系統應具備的基本功能包含如下幾類：

　　（1）各類前端監控設備的實時視頻監控和抓拍圖片監控，卡口能夠實現全天候工作，能夠自動適應不同光照條件，在白天和黑夜都可以提供清晰的車輛抓拍圖片；

　　（2）采集數據的統一存儲以及數據安全性保障；

　　（3）車輛查詢和車輛統計，例如根據車牌查詢車輛、根據點位查詢過車、根據時間統計流量等；

　　（4）目標車輛的布控，例如根據車牌布控、根據車身顏色布控等。（如圖3所示）

　　圖3智能卡口無論白天、黑夜都能提供清晰抓拍圖片

　　系統除了要滿足最基本的功能外，還可以提供多種業務應用來提供公安和交警的實戰能力：

　　（1）各類治安監控、社會監控資源的深度融合；

　　（2）電子地圖的統一化應用，在地圖上宜支持查看各類設備的實況、生成事中或事后的行車軌跡等；

　　（3）布控車輛的告警聯動，例如治安監控視頻聯動、相關聯動視頻的自動存儲、各類球機、云臺攝像機的預置位聯動、各種手持單兵的信息發布等；

　　（4）數據存儲生命周期管理，可根據不同類型的采集數據設置存儲策略，使得有限的存儲發揮最大的作用；

　　（5）交通管理功能，例如設置尾號限行、單雙號限行、車型限行等，更好地利用各類公路交通監控點來提高城市交通通行效率；

　　（6）車輛研判，可根據捕獲車輛的數據分析套牌車、嫌疑人跟車以及區間測速；

　　（7）多級聯網，統一管理，可實現一點布控，全網響應。

　　4、電子警察系統

　　電子警察系統作為一種采用現代高科技的非現場執法手段，通過近十年來的推廣應用工作，已成為交通管理工作中必不可少的裝備。電子警察系統的廣泛應用緩解了警力不足和事故攀升之間的矛盾，擴大了交通管理的監控時段和監控范圍，減輕了一線交警的勞動強度，對有效抑制機動車輛違章取得了較好的效果。

　　圖4電子警察系統記錄車輛的違法過程

　　由于電警在城市交通中的廣泛應用及重要作用，所以作為交通綜合管理平臺，對于電子警察的集成則是必須具備的功能。在聯動視頻監控、卡口、GIS地圖及調度通訊等子系統后，這樣在一個統一的平臺下電子警察所具備的功能則更加豐富。

　　新一代高清電子警察已經得到了越來越廣泛的應用，并且在穩定性、證據合法性都有了極大的提高。這使得電子警察在城市交通的控制中作用不言而喻。電子警察系統應具備的基本功能包含如下幾類：

　　（1）實現全天候視頻監控和抓拍圖片監控，自動適應不同光照條件，在白天和黑夜都可以提供清晰的車輛記錄圖片；

　　（2）對每輛通過路口車輛進行抓拍，并通過車牌識別系統進行識別，記錄所有通過路口車輛車牌號碼、時間等信息。有了這些基礎數據，就可以對一條線路、一個片區、整個城市的車輛出行線路進行分析；

　　（3）車輛查詢和車輛統計，可基于時間、空間不同緯度進行流量分析；

　　（4）通過對系統可以通過對視頻的智能分析判斷逆向行駛、壓線、跨線、不按標線行駛等違法行為，系統抓拍三張違法圖片，以記錄違法的整個過程（如圖4所示）。

　　六、城市交通監控系統聯網應用的價值

　　隨著城市交通監控的包圍圈建設和視頻、卡口、電警的融合應用，使得交通監控聯網建設具有十分重要的戰略意義，它不僅能夠有效解決“信息孤島”問題，大大提升資源的綜合利用，使視頻監控系統的投入產生比達到最大化；而且在聯網收費、應急搶險、指揮調度等方面發揮著不可替代的作用。（作者系浙江宇視科技有限公司新業務拓展部專家）
 

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